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Rosettas Schatten auf der Oberfläche
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung
astronews.com
3. März 2015
Am 14. Februar 2014 flog die Raumsonde Rosetta in einem
Abstand von nur sechs Kilometern am Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko vorüber.
Jetzt wurde ein erstes Bild vorgestellt, das mit dem leistungsfähigen
Kamerasystem an Bord der Sonde dabei gemacht wurde. Es zeigt eindrucksvolle
Details von der Oberfläche - und den Schatten von Rosetta.
Nahaufnahme der Region Imhotep auf dem
Kometen 67P eingefangen von
der Telekamera des Kamerasystems OSIRIS während
Rosettas Vorbeiflug am 14. Februar 2015.
Nur sechs Kilometer trennen das Raumfahrzeug von
der Kometenoberfläche. Die Auflösung beträgt elf
Zentimeter pro Pixel. Am unteren Bildrand ist der
Schatten von Rosetta zu sehen.
Bild: ESA / Rosetta / MPS für OSIRIS Team
(MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP
/ IDA) [Großansicht] |
Das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, das das wissenschaftliche
Kamerasystem OSIRIS an Bord der ESA-Raumsonde Rosetta gebaut hat und
betreibt, hat nun ein erstes Bild der Kamera vorgestellt, das am 14. Februar 2015
aufgenommen wurde:
An jenem Tag war Rosetta in einem Abstand von nur sechs Kilometern an
67P/Churyumov-Gerasimenko vorübergeflogen.
Da sich zum Zeitpunkt der größten Annäherung Sonne, Rosetta und
Komet nahezu perfekt auf einer Linie befanden, sind die Schnappschüsse nahezu
frei von Schatten. Mit einer Ausnahme: Als Nebeneffekt der außergewöhnlichen
Beobachtungsgeometrie lässt sich auf der Oberfläche des Kometen der Schatten von
Rosetta inmitten eines hellen Kranzes erkennen.
Die heute veröffentlichte Aufnahme bildet einen Bereich von 228 mal 228
Quadratmetern in der Nähe des Randes der Kometenunterseite ab. Dieses Gebiet
liegt an der Grenze der Region Imhotep. Ein feines Netzwerk aus Steilhängen
trennt glatt aussehendes Gelände von zerklüfteterem.
Die Aufnahme wurde aus einer Entfernung von sechs Kilometern aufgenommen und
macht Strukturen von elf Zentimetern Größe sichtbar. Diese Auflösung wird nur von
Bildern der ROLIS-Kamera an Bord von Philae übertroffen, die am 12.
November 2015 während des Landeanflugs auf den Kometen entstanden.
Während des Vorbeiflugs schrammte Rosetta nicht nur näher an "ihrem"
Kometen vorbei als je zuvor, sondern nahm auch eine einzigartige
Beobachtungsposition ein: Für eine kurze Zeit während des Manövers waren Sonne,
Raumsonde und Komet exakt auf einer Linie ausgerichtet. "Bilder aus dieser
Perspektive sind von hohem wissenschaftlichen Wert", erklärt Holger Sierks vom
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen,
wissenschaftlicher Leiter des OSIRIS-Teams.
Da die Oberflächenstrukturen in dieser Anordnung so gut wie keine Schatten
werfen, lassen sich Reflexionseigenschaften des Staubes auf der Oberfläche
besonders gut erkennen. "Diese Art von Aufnahmen sind der Schlüssel zu
Untersuchungen der Korngröße", fügt er hinzu. Am unteren Rand des Bildes zeigt
sich der Schatten von Rosetta als verschwommener, rechteckiger dunkler Fleck,
der etwa 20 mal 50 Quadratmeter misst.
Verantwortlich für diese Abmessungen ist der Halbschatten des Raumfahrzeugs.
Halbschatten treten auf, wenn ein Objekt von mehr als einer Lichtquelle
beleuchtet wird - oder von einer ausgedehnten Lichtquelle wie der Sonne. In
beiden Fällen trifft Licht aus verschiedenen Richtungen auf das Objekt. Überall
dort, wo das Objekt die gesamte Lichtquelle verdeckt, entsteht der Kernschatten;
dort, wo nur ein Teil der Lichtquelle verschwindet, erstreckt sich der
Halbschatten.
Bei einem Abstand von sechs Kilometern zwischen Rosetta und
der Kometenoberfläche müsste sich dort ein Halbschatten zeigen, der sowohl 20 Meter
breiter, als auch 20 Meter länger ist als die Raumsonde selbst. Diese misst etwa
zwei mal 32 Quadratmeter. Da der Schatten auf eine geneigte Oberfläche fällt,
ist er leicht verkürzt.
Darüber hinaus erscheint die Umgebung des Schattens deutlich heller als der
Rest der Kometenoberfläche. Wissenschaftler bezeichnen dieses Phänomen als
Oppositionseffekt. Es ist beispielsweise auf Fotografien zu sehen, die
Astronauten auf dem Mond schossen. Typischerweise tritt der Oppositionseffekt
auf rauen, von Regolith überzogenen Oberflächen auf, wenn das Licht aus
derselben Richtung einfällt, in die es reflektiert wird. In dieser Situation
verschwinden die Schatten, die die Oberflächenrauigkeit üblicherweise wirft, und
die Helligkeit nimmt deutlich zu. Dieser Effekt wird durch Rückstreuung von
Licht durch kleine Partikel auf der Kometenoberfläche weiter verstärkt.
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